坑道施工机械

通常分为掘进机械、被覆机械和辅助机械。

用于开凿坑道毛洞的建筑机械。包括全断面掘进机、盾构掘进机、臂式掘进机、隧道挖掘机、凿岩机及凿岩台车等。

全断面掘进机是一种通过盘形滚刀破碎岩石，连续掘进工作面，实现全断面一次成形的大型坑道掘进机械。主要由切割岩层的刀盘、传动机构、推进支撑机构、液压系统、电气系统、除尘装置及后配套的出砟运输、供电、供水、通风设备等组成。有的还配有超前探孔钻机、钻孔灌浆机等设备。工作时，各执行机构根据控制指令依次进入工作循环，一次推进行程为0.8～1.8米。适用于中等硬度岩石和硬黏土地层中的掘进作业。其掘进速度快，掘进与出砟同时进行。开凿的坑道断面规整，洞壁光滑，可节省被覆材料，操作人员可在机房内或护盾中工作，安全性好。

盾构掘进机集开挖、支护、衬砌等多种作业功能于一身，适用于软岩、土质地层中的坑道掘进和城市地下工程施工。按其切削机构，分为切削轮式、挖掘式和铣削臂式；按切削方式，分为旋转切削式和网格切削式。盾构掘进机主要由刀盘、切口环、支承环、盾构壳体、驱动机构、推力千斤顶、衬砌拼装机、出料装置和控制系统等部分组成。由电子计算机控制的盾构掘进机，能自动控制刀盘转速、盾构推进速度及前进方向，使盾构掘进时地面沉降量控制在30厘米之内，隧道最小弯曲半径为300米，坡度控制到33‰，每小时掘进进尺可达3米左右。

臂式掘进机是一种在臂端安装切割装置，集开挖、装卸、行走功能于一体的坑道掘进机。具有低矮机型设计、可自动调整悬臂切割机构的进给方向与速度、铲板随动防干涉等特点。其最大优势是能有效地控制掘进断面准确度，超挖量少，不损伤围岩，噪声和振动小，适用于开挖泥质页岩、凝灰岩、砂石岩等岩层。

隧道挖掘机一般具有短臂工作装置和回转半径很小的转台尾部。特别适宜在狭窄的工作环境下，挖掘或装载Ⅰ～Ⅵ级土壤或爆破后的Ⅴ～Ⅵ级岩石。

凿岩机是在岩石中穿孔的重要设备。有风动式、电动式、液压式和内燃式四种类型。风动式凿岩机结构简单，工作安全可靠，但效率低，噪声大。电动式凿岩机能源利用率高，但结构复杂。液压式凿岩机重量轻，效率高，噪声低，能耗低。内燃式凿岩机，其动力装置和机具合为一体，机动性好，适于在野战或利用其他动力有困难的条件下使用。

凿岩台车可将多部凿岩机安装在同一个底盘上，同时钻凿多个孔眼。按行走机构分为轮式、履带式和轨轮式。所配的钻臂有轻型、中型和重型三种。选用钻臂的运动方式有直角坐标和极坐标两种。为了获得良好的爆破效果，钻孔有较好的平行度，钻臂与托架之间设有平动机构，以保证钻臂移位时推进器保持平动。计算机控制的全液压凿岩台车自动化程度高，劳动强度低，钻孔速度快，定向性好，在坑道掘进中应用广泛。

用于坑道毛洞被覆作业的建筑机械。包括混凝土喷射机、锚杆台车、钢模台车、混凝土浇注机、混凝土振捣器等。①混凝土喷射机。是施做喷射混凝土的专用机械，它能将混凝土压送、喷射到岩石表面，约束围岩的松弛和变形。混凝土喷射机有干式和湿式两种。湿式喷射机作业时，空气中粉尘含量低，混凝土机械强度高，回弹量少，成为混凝土喷射作业的主要机种。混凝土喷射机主要由搅拌机、喷射器、喷射臂（机械手）、空压机、泵、添加剂计量装置、管路等组成。②锚杆台车。主要用于快速、有效地加固洞室顶拱、边壁及边坡的岩石，能依次、快速完成钻孔、注浆、装锚杆三道工序，确保后续作业安全。③钢模台车。是大断面坑道被覆的配模机械，分为整体式和穿行式两类。整体式钢模台车的模板与车体是一个整体，稳定性好，但作业时须待灌注好的混凝土硬化并具有一定强度以后，台车才能移动位置。穿行式钢模台车模板部分可与台车车体分离，被覆作业可不间断进行。④混凝土浇注机。能将拌好的混凝土经输送管泵送到浇注作业面，适于浇注量大、工作面窄、运输条件差的作业点。⑤混凝土振捣器。是利用激振装置产生的振动，使浇注过程中的混凝土骨料相互滑动并重新排列，砂浆填充骨料之间的空隙并挤出气泡，从而达到捣实的目的。

用于坑道施工的辅助设备。包括装药台车、装岩机、碎石机、搅拌机、钢筋加工设备、木材加工设备及空压机、通风机、液压动力源、施工照明设备和给排水设备等。

军用坑道施工机械经历了手持风镐、气腿凿岩机、液压凿岩机、全断面掘进机四个发展阶段。进入21世纪，坑道施工机械的发展趋势主要是大型化、多样化和更加自动化。

发布者：中国军事百科全书编审室 2100433B

与水平面斜交或沿矿体倾斜方向掘进的地下坑道，包括斜井、上山、下山。斜井是从地面沿矿体或围岩掘进的倾斜坑道。用于地形和矿体倾斜较急，不宜采用平硐，而又必须利用坑道来查明地表以下的矿体产状和矿石质量以及采取选矿加工样品的矿区。斜井倾角一般不超过35°（即小于岩矿石的安息角）。

沿矿体向上掘进的倾斜坑道称上山，向下掘进的倾斜坑道称下山，均用于了解矿体的产状、构造、物质组分沿倾斜方向的变化情况。

指沿近似水平方向掘进的地下坑道。按其作用和空间位置的不同，分为平硐、石门、沿脉和穿脉，如图1所示。

平硐是直接通往地面的水平坑道。多掘进于地形较陡的矿区，其位置可与矿体走向平行或相交。作为通往地面的主要坑道，平硐横截面积比其他水平坑道大。坑道内布置有轨道、人行道、排水沟以及通风、供水、供电和供气等管道和线路。为了便于排水和运输，平硐通常保持3%～7%向硐口倾斜的坡度。

石门是在岩石内掘进的一种水平坑道。石门与矿体走向相交，与穿脉或沿脉相通。其作用与平硐相同，但石门与地面不直接相通。

沿脉是沿矿体走向掘进并与地面）不直接相通的一种水平坑道。沿脉多布置于矿体内或在矿体与围岩接触带，在破碎矿体或含有放射性、有害矿物时，常在脉外掘进沿脉坑道。

穿脉是从沿脉或石门向矿体掘进的、与地面无直接出口的一种水平坑道。要求垂直矿体走向掘进，以了解矿体及其顶、底板围岩在厚度方向的变化。穿脉是取得地质资料和样品的主要坑道。因此，对穿脉的方向、规格、间隔、深度以及取样工作面的平整度等都有较严格的要求。

学科：坑探工程

词目：坑道坡度

英文：slope of drift

释文：坑道坡度是坑道底板对水平面的倾斜角度。一般为3‰~7‰，以利于运输和排水。 2100433B